DE60303265T2 - Printhead with a micro electro-mechanical radio frequency (RF MEMS) system for ejecting ink drops - Google Patents

Printhead with a micro electro-mechanical radio frequency (RF MEMS) system for ejecting ink drops Download PDF

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Abstract

A liquid chamber (28) supplies the liquid to an inner pressure chamber (27) through a liquid inlet (21). The inlet and a liquid outlet (30) extend through the chamber (27) while a cavity resonator (20) surrounds the chamber (27), so that the liquid from the chamber (27) is ejected outwards through the outlet when the inner pressure of the chamber (27) is increased by the resonator.

Description

Hintergrund der Erfindungbackground the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tintenstrahl-Druckkopf. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Druckkopf, der einen Sprühkopf mit Funkfrequenz-mikroelektromechanischem System (RF MEMS) einschließlich eines RF-Hohlraumresonators verwendet.The The present invention relates to an ink-jet printhead. Especially The present invention relates to a printhead having a spray head with Radio frequency microelectromechanical system (RF MEMS) including a RF cavity resonator used.

Im Allgemeinen kann ein Sprühkopf zum Ausstoßen eines Tropfens einer Flüssigkeit in einem Tintenstrahl-Druckkopf, einer MEMS-Kühlvorrichtung oder dergleichen verwendet werden. ein Antriebsverfahren für einen Tintenstrahl-Druckkopf kann in ein mechanisches Antriebsverfahren unter Verwendung eines piezoelektrischen Elements oder in thermische Antriebsverfahren klassifiziert werden.in the Generally, a spray head for ejection a drop of a liquid in an ink jet printhead, a MEMS cooler or the like can be used. a driving method for a Inkjet printhead can be used in a mechanical drive method using a piezoelectric element or in thermal drive methods be classified.

1 veranschaulicht einen Querschnitt durch einen herkömmlichen Druckkopf mit einem piezoelektrischen Element. 1 illustrates a cross section through a conventional printhead with a piezoelectric element.

Wie in 1 gezeigt, enthält ein herkömmlicher Druckkopf mit einem piezoelektrischen Element einen scheibenförmigen piezoelektrischen Körper 7, eine unterhalb des piezoelektrischen Körpers 7 angeordnete Vibrationsplatte 6 zum Umwandeln einer in Längsrichtung expandierenden Bewegung des piezoelektrischen Körpers 7 in eine Biegebewegung, eine unterhalb der Vibrationsplatte 6 angeordnete Flüssigkeitskammerschicht 1, welche eine Flüssigkeitskammer 2 zum Lagern von Tinte enthält und eine Düsenplatte 5 mit einer Düse 5a zum Ausstoßen eines Tintentröpfchens und zum Bedecken der Flüssigkeitskammerschicht 1. Die Düsenplatte 5 kann mehrere Düsen 5a aufweisen, die jeweils in einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet sind.As in 1 As shown, a conventional printhead having a piezoelectric element includes a disk-shaped piezoelectric body 7 , one below the piezoelectric body 7 arranged vibration plate 6 for converting a longitudinally expanding movement of the piezoelectric body 7 in a bending movement, one below the vibration plate 6 arranged liquid chamber layer 1 which is a fluid chamber 2 for storing ink and a nozzle plate 5 with a nozzle 5a for ejecting an ink droplet and covering the liquid chamber layer 1 , The nozzle plate 5 can have several nozzles 5a have, which are each arranged at a predetermined distance from each other.

Die Flüssigkeitskammerschicht 1 ist aus mehreren Metallschichten gebildet, die pressgeschweißt sind. Die Flüssigkeitskammer 2 zum Lagern von Tinte und eine Drossel 3 zum Steuern eines Tintenstroms sind in der Flüssigkeitskammerschicht 1 vorgesehen. Die Düsenplatte 5 mit mehreren Düsen 5a ist unterhalb der Flüssigkeitskammerschicht 1 angeordnet. Die Vibrationsplatte 6 wird dazu bereitgestellt, eine Druckkammer 4 überhalb der Flüssigkeitskammerschicht 1 zu bedecken. Die Drossel 3 dient zu Flusskommunikation zwischen der Flüssigkeitskammer 2 und der Druckkammer 4. Die Düsen 5a sind mit der Druckkammer 4 verbunden. Eine Elektrode (nicht gezeigt) zum Betreiben des piezoelektrischen Körpers 7 ist oberhalb der Vibrationsplatte 6 angeordnet.The liquid chamber layer 1 is formed of several metal layers which are press-welded. The liquid chamber 2 for storing ink and a throttle 3 for controlling an ink flow are in the liquid-chamber layer 1 intended. The nozzle plate 5 with several nozzles 5a is below the liquid-chamber layer 1 arranged. The vibration plate 6 is provided to a pressure chamber 4 above the liquid-chamber layer 1 to cover. The throttle 3 serves for flow communication between the liquid chamber 2 and the pressure chamber 4 , The nozzles 5a are with the pressure chamber 4 connected. An electrode (not shown) for driving the piezoelectric body 7 is above the vibration plate 6 arranged.

Wenn der piezoelektrische Körper 7 aufgerufen wird (das heißt, wenn durch Anlegen eines elektrischen Feldes an den piezoelektrischen Körper in diesem eine Orientierung erzeugt wird) in Längsrichtung zu expandieren, wird die Vibrationsplatte 6 gebogen, und ein Innendruck der Druckkammer 4 erhöht sich, sodass ein Tintentröpfchen nach außen durch die Düsen 5a ausgestoßen wird. Während das Tintentröpfchen ausgestoßen wird, blockiert die Drossel 3 die in der Druckkammer 4 verbleibende Tinte davon, in die Flüssigkeitskammer 2 zurückzufließen. Wenn die Form und Position der Vibrationsplatte 6 wieder herge stellt sind, wird die Druckkammer 4 aus der Flüssigkeitskammer 2 durch die Drossel 3 mit Tinte aufgefüllt.When the piezoelectric body 7 is called (that is, when an orientation is generated by applying an electric field to the piezoelectric body therein) in the longitudinal direction, the vibrating plate is called 6 bent, and an internal pressure of the pressure chamber 4 increases, leaving an ink droplet out through the nozzles 5a is ejected. As the ink droplet is ejected, the throttle blocks 3 in the pressure chamber 4 remaining ink thereof, into the liquid chamber 2 flow back. If the shape and position of the vibrating plate 6 are restored Herge, the pressure chamber 4 from the liquid chamber 2 through the throttle 3 filled up with ink.

Um die Vibrationsplatte 6 herzustellen, wird ein grünes Blech aus ZrO2 hergestellt. Dann werden an vorbestimmten Positionen in das Blech Löcher einer vorbestimmten Größe gebohrt. Daraufhin wird das Blech auf eine hohe Temperatur erhitzt, z. B. wenigstens auf etwa 1.000°Celsius. Außerdem wird auf dem dünnen ZrO2-Blech eine untere Elektrode einer identischen Größe gebildet.To the vibrating plate 6 To produce a green sheet of ZrO 2 is prepared. Then holes of a predetermined size are drilled at predetermined positions in the sheet. Then the sheet is heated to a high temperature, for. B. at least about 1,000 ° Celsius. In addition, a lower electrode of an identical size is formed on the thin ZrO 2 sheet.

Um den piezoelektrischen Körper 7 herzustellen, wird das ZrO2-Blech mit der darauf gebildeten unteren Elektrode mit Siebdruck bedruckt, indem eine piezoelektrische Paste genau in einem Array angeordnet wird. Die piezoelektrische Paste wird, nachdem sie durch Siebdruck auf das ZrO2-Blech aufgebracht wurde, auf eine hohe Temperatur erhitzt, um auf dem piezoelektrischen Körper 7 eine obere Elektrode zu bilden.To the piezoelectric body 7 The ZrO 2 plate with the lower electrode formed thereon is screen-printed by arranging a piezoelectric paste in exactly one array. The piezoelectric paste, after being screen printed on the ZrO 2 sheet, is heated to a high temperature to react on the piezoelectric body 7 to form an upper electrode.

Ein herkömmlicher Tintenstrahl-Druckkopf mit einem oben beschriebenen piezoelektrischen Körper hat den Nachteil einer niedrigen Druckgeschwindigkeit auf Grund einer Begrenzung der Betriebsgeschwindigkeit des piezoelektrischen Körpers. Außerdem hat ein derartiger herkömmlicher Tintenstrahl-Druckkopf Schwierigkeiten, die Menge an ausgestoßener Tinte zu kontrollieren. Ferner ist das Herstellungsverfahren komplex und die Struktur sehr kompliziert, wodurch eine hohe Integration schwierig wird.One conventional Inkjet printhead having a piezoelectric body described above the disadvantage of a low printing speed due to a Limiting the operating speed of the piezoelectric body. Besides, has such a conventional Inkjet printhead difficulties, the amount of ink ejected to control. Furthermore, the manufacturing process is complex and the structure is very complicated, making high integration difficult.

Bei alternativen Betriebsverfahren eines Tintenstrahl-Druckkopfes, das heißt, thermischen Betriebsverfahren, wird an ein dünnes Rohr Wärme angelegt, sodass eine Luftblase erzeugt wird, die den Innendruck des Rohrs erhöht. Diese Erhöhung des Innendrucks bewirkt das Ausstoßen einer Flüssigkeit.at alternative method of operation of an ink jet printhead, the is called, thermal operating method, heat is applied to a thin tube, creating a bubble of air is generated, which increases the internal pressure of the pipe. This increase in internal pressure causes the ejection a liquid.

Genauer wird im Inneren eines Halbleiters ein Tintenkanal gebildet, und um den Kanal ist ein thermischer Widerstand angeordnet. Dann wird an den Widerstand ein Strom angelegt, damit sich der Widerstand erwärmt und im Kanal eine Luftblase erzeugt. Die erzeugte Luftblase erhöht den Innendruck des Rohrs und stößt dadurch Tinte aus dem Rohr aus.More accurate In the interior of a semiconductor, an ink channel is formed, and a thermal resistance is arranged around the channel. Then it will be a current is applied to the resistor, so that the resistance heated and creates a bubble in the channel. The generated air bubble increases the internal pressure of the Pipe and push through it Ink out of the tube.

Die Ausgabequalität einer Ausgabevorrichtung, die einen Tintenstrahl-Druckkopf verwendet, hängt stark von der Tintenqualität und der Menge ausgestoßener Tinte ab. Beim Drucken eines Farbbildes wird, wenn die ausgestoßene Tintenmenge zu groß ist, das gedruckte Bild insgesamt zu dunkel, wodurch sich die Auflösung des gedruckten Bildes verschlechtert.The output quality An output device using an ink jet printing head strongly depends from the ink quality and the crowd ejected Ink off. When printing a color image, when the ejected ink amount is too big the printed image is too dark overall, which increases the resolution of the printed image deteriorates.

Wenn die ausgestoßene Tintenmenge dagegen zu klein ist, wird das Ausgabebild unklar oder die Bildqualität verschlechtert sich, da einige der Düsen keine Tinte ausstoßen. Ein thermisch betriebener Tintenstrahl-Druckkopf versucht daher, die Tinte adäquat auszustoßen, indem eine an den thermischen Widerstand angelegte Spannung oder eine Zeit zum Erhitzen geregelt wird.If the expelled one Ink quantity is too small, the output image is unclear or the picture quality worsens because some of the nozzles do not eject ink. One thermally operated ink jet printhead therefore attempts the Ink adequate eject, by applying a voltage applied to the thermal resistor or a time for heating is regulated.

Der thermisch betriebene Tintenstrahl-Druckkopf wird jedoch stark durch die Umgebungstemperatur und Feuchtigkeitsbedingungen beeinflusst. Bei hohen Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsbedingungen hat so ein Druckkopf das Problem, dass das Ausgabebild zu dunkel ist. Unter niedrigen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen wird keine Tinte ausgestoßen oder das Ausgabebild wird unklar. Ferner weist ein solcher Druckkopf das Problem auf, dass es nicht einfach ist, die ausgestoßene Menge an Tinte genau zu regeln, und eine Tintenausstoß-Reaktionsgeschwindigkeit ist niedrig auf Grund einer begrenzten Betriebs-Reaktionsgeschwindigkeit des thermischen Widerstandes. Ferner weist der Druckkopf zusätzliche Probleme darin auf, dass die Struktur selbst so kompliziert ist, dass es nicht einfach ist, viele Düsen hoch zu integrieren, was somit die Auflösung eines Ausgabebildes weiter limitiert.Of the however, thermal inkjet printhead gets strong through the ambient temperature and humidity conditions. In high temperature and humidity conditions has such a Printhead the problem that the output image is too dark. Under low temperature and humidity conditions will not become ink pushed out or the output image becomes unclear. Furthermore, such a printhead the problem on that it is not easy, the expelled amount to control ink accurately, and an ink ejection reaction speed is low due to a limited operating reaction speed of the thermal resistance. Furthermore, the printhead has additional Problems in that the structure itself is so complicated that it is not easy to integrate many nozzles high, which hence the resolution an output image further limited.

In Fukumoto et al. "Printing with Ink Mist Ejected by Ultrasonic Waves", Journal of Imaging Science and Technology, Soc. for Imaging Science and Technology, Springfield, VA, USA, Band 44, Nr. 5, September 2000, Seite 398–405, ist ein Nebelstrahl-Druckkopf mit einer Tintenkammer offenbart, die einen piezoelektrischen Wandler beinhaltet, der an einem Ende angeordnet ist, sowie eine am anderen Ende angeordnete Düse. Der Druckkopf enthält einen Treiber zum Erzeugen der Treibersignale. Die Treibersignale werden an den piezoelektrischen Wandler angelegt, der in Reaktion hierauf Ultraschallenergie erzeugt. Die Ultraschallenergie wird durch parabolische Wände der Tintenkammer auf einen Ort neben der Düse fokussiert. Die fokussierte Ultraschallenergie zerstäubt Tinte, wodurch sie aus der Düse ausgestoßen wird.In Fukumoto et al. "Printing with Ink Mist Ejected by Ultrasonic Waves, Journal of Imaging Science and Technology, Soc. for Imaging Science and Technology, Springfield, VA, USA, Volume 44, No. 5, September 2000, pages 398-405, is a mist-jet printhead disclosed with an ink chamber containing a piezoelectric transducer includes, which is arranged at one end, and one at the other End disposed nozzle. The printhead contains one Driver for generating the driver signals. The driver signals are applied to the piezoelectric transducer in response thereto Generates ultrasound energy. The ultrasound energy is through parabolic Walls of the Ink chamber focused on a location next to the nozzle. The focused Ultrasonic energy is atomized Ink, removing it from the nozzle pushed out becomes.

US 6,273,551 offenbart einen akustischen Tintenstrahl-Druckkopf, in dem Funkfrequenz(RF-)Signale dazu verwendet werden, einen piezoelektrischen Wandler so zu betreiben, dass er akustische Wellen erzeugt. In diesem Druckkopf werden Fresnel-Linsen dazu verwendet, die akustischen Wellen auf einen Ort neben der Düse zu fokussieren, wodurch Tinte ausgestoßen wird. US 6,273,551 discloses an acoustic ink jet printhead in which radio frequency (RF) signals are used to operate a piezoelectric transducer to generate acoustic waves. In this printhead, Fresnel lenses are used to focus the acoustic waves to a location adjacent to the nozzle, thereby ejecting ink.

Die WO 01/62394 offenbart eine Tröpfchen-Ausstoßvorrichtung, die ein Fluidreservoir umfasst, welches als ein akustischer Hohlraumresonator wirkt, der bei der Resonanzfrequenz eines Volumen-Aktors resoniert. Die Auslassöffnung ist in einer Membran ausgebildet, die bei Resonanz in einer Biegeschwingung vibriert und dadurch Fluidtröpfchen erzeugt.The WO 01/62394 discloses a droplet ejection device, which comprises a fluid reservoir serving as an acoustic cavity resonator acts, which resonates at the resonant frequency of a volume actuator. The outlet opening is formed in a membrane which resonates in a bending vibration vibrates and thereby generates fluid droplets.

Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention

Gemäß der Erfindung wird ein Druckkopf mit einem Funkfrequenz MEMS-Sprühkopf bereitgestellt, wobei der Druckkopf umfasst:
Eine innere Druckkammer mit einem Flüssigkeitseinlass und einem Flüssigkeitsauslass; einen Hohlraumresonator, der die innere Druckkammer umgibt, wobei der Hohlraumresonator dazu ausgelegt ist, ein vorbestimmtes Hohlraum-Resonanzfrequenzsignal bereitzustellen, um einen Innendruck der inneren Druckkammer zu erhöhen; eine Signal-Übertragungseinheit zum Erzeugen des vorbestimmten Hohlraum-Resonanzfrequenzsignals und zum Eingeben des erzeugten Hohlraum-Resonanzfrequenzsignals in die innere Druckkammer durch den Hohlraumresonator in Reaktion auf ein externes Eingaberegelsignal; und eine Flüssigkeitskammer zum Versorgen der inneren Druckkammer mit einer Flüssigkeit, wobei die Flüssigkeitskammer durch den Flüssigkeitseinlass in einer Strömungsverbindung mit der inneren Druckkammer steht, wobei sich der Flüssigkeitseinlass und der Flüssigkeitsauslass jeweils durch die innere Druckkammer und den Hohlraumresonator erstrecken, sodass eine Flüssigkeit von innerhalb der inneren Druckkammer nach außen durch den Flüssigkeitsauslass ausgestoßen wird, wenn ein Innendruck der inneren Druckkammer durch den Hohlraumresonator erhöht wird.According to the invention, there is provided a printhead having a radio frequency MEMS spray head, the printhead comprising:
An inner pressure chamber having a liquid inlet and a liquid outlet; a cavity resonator surrounding the inner pressure chamber, the cavity resonator configured to provide a predetermined cavity resonance frequency signal to increase an internal pressure of the inner pressure chamber; a signal transmission unit for generating the predetermined cavity resonance frequency signal and inputting the generated cavity resonance frequency signal into the internal pressure chamber through the cavity resonator in response to an external input control signal; and a liquid chamber for supplying the inner pressure chamber with a liquid, the liquid chamber being in fluid communication with the inner pressure chamber through the liquid inlet, the liquid inlet and the liquid outlet extending through the inner pressure chamber and the cavity resonator, respectively inner pressure chamber is discharged to the outside through the liquid outlet, when an internal pressure of the inner pressure chamber is increased by the cavity resonator.

Die Erfindung stellt somit einen Druckkopf mit einem RF MEMS-Sprühkopf zur Verfügung, der eine schnelle Reaktionsgeschwindigkeit beim Ausstoßen von Tinte, eine einfache und genaue Regelung des Tintenausstoßes und eine einfache Struktur aufweist, um eine hohe Integration der Düsen zu erlauben.The The invention thus provides a printhead with an RF MEMS spray head available the fast reaction speed when ejecting Ink, a simple and accurate regulation of ink ejection and has a simple structure to allow high integration of the nozzles.

Vorzugsweise wird der Hohlraumresonator von einer hermetisch geschlossenen Metallstruktur gebildet.Preferably the cavity resonator is formed by a hermetically sealed metal structure.

Vorzugsweise kann die RF MEMS-Spritzdüse ferner ein Substrat mit einer Düse aufweisen, die an einer dem Flüssigkeitsauslass entsprechenden Position angeordnet ist, wobei das Substrat an einer Unterseite des Hohlraumresonators angeschweißt ist, wo die Flüssigkeitsauslässe gebildet sind.Preferably, the RF MEMS spray nozzle may further include a substrate having a nozzle disposed at a position corresponding to the liquid outlet, wherein the substrate is welded to a bottom surface of the cavity resonator is where the liquid outlets are formed.

Der Hohlraumresonator kann einen Kopplungsschlitz enthalten, der auf einer Unterseite des Hohlraumresonators gebildet ist, die im Kontakt mit dem Substrat steht, wobei der Kopplungsschlitz so ausgelegt ist, dass er das Hohlraum-Resonanzfrequenzsignal von dem Hohlraumresonator empfängt. Die Signalübertragungseinheit kann an einer Position angeordnet sein, die dem Kopplungsschlitz entspricht, wobei das Substrat dazwischen angeordnet ist.Of the Cavity resonator may include a coupling slot on a bottom of the cavity resonator is formed in contact is with the substrate, the coupling slot designed so is that it receives the cavity resonant frequency signal from the cavity resonator receives. The Signal transmission unit may be disposed at a position corresponding to the coupling slot corresponds, with the substrate disposed therebetween.

Die Signalübertragungseinheit kann einen Signalerzeuger zum Erzeugen des Hohlraum-Resonanzfrequenzsignals enthalten, und einen Signaleingangsanschluss, der in einer Position angeordnet ist, die dem Kopplungsschlitz entspricht, zum Eingeben des Hohlraum-Resonanzsignals in den Hohlraumresonator durch den Kopplungsschlitz. Die Signalübertragungseinheit kann ferner einen Signalverstärker zum Verstärken des Hohlraum-Resonanzfrequenzsignals vom Signalerzeuger enthalten.The Signal transmission unit may be a signal generator for generating the cavity resonance frequency signal included, and a signal input connector in one position is arranged corresponding to the coupling slot, for inputting the Cavity resonance signal in the cavity resonator through the coupling slot. The signal transmission unit can also be a signal amplifier for strengthen of the cavity resonance frequency signal from the signal generator included.

Die Signalübertragungseinheit kann an einer Position auf dem Substrat angeordnet sein, die dem Flüssigkeitsauslass entspricht, wobei das Substrat dazwischen angeordnet ist und die Signalübertragungseinheit dazu ausgelegt ist, das Hohlraum-Resonanzsignal in den Hohlraumresonator durch den Flüssigkeitsauslass einzugeben, wobei sich die Düse bis zu einer Position erstreckt, die dem Flüssigkeitsauslass entspricht.The Signal transmission unit may be disposed at a position on the substrate, which is the liquid outlet corresponds, wherein the substrate is disposed therebetween and the Signal transmission unit is designed to the cavity resonance signal into the cavity resonator through the fluid outlet, where the nozzle is up extends to a position corresponding to the liquid outlet.

In dem RF MEMS-Sprühkopf verhindert der Flüssigkeitseinlass, dass eine Flüssigkeit in der inneren Druckkammer zurück in die Flüssigkeitskammer fließt, wenn ein Innendruck der inneren Druckkammer durch den Hohlraumresonator erhöht wird.In the RF MEMS spray head prevents the liquid inlet, that a liquid back in the inner pressure chamber flows into the liquid chamber when an internal pressure of the inner pressure chamber through the cavity resonator elevated becomes.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Substrat ferner mehrere Düsen umfassen, wobei jede Düse einer Position einer von mehreren Flüssigkeitsauslässen entspricht. Ebenso kann die vom Hohlraumresonator umgebene innere Druckkammer eine von mehreren inneren Druckkammern sein, die jeweils von einem von mehreren Hohlraumresonatoren umgeben sind, und wobei jede der mehreren inneren Druckkammern in einem vorbestimmten Abstandsintervall von einer benachbarten der mehreren inneren Druckkammern angeordnet ist.In an embodiment of the present invention, the substrate may further comprise a plurality of nozzles, with each nozzle a position corresponding to one of a plurality of liquid outlets. Likewise, the surrounded by the cavity resonator inner pressure chamber be one of several internal pressure chambers, each of a are surrounded by a plurality of cavity resonators, and wherein each of the plurality inner pressure chambers in a predetermined interval interval of an adjacent one of the plurality of internal pressure chambers is.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenSummary the drawings

Die obigen und weiteren Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann durch die detaillierte Beschrei bung von bevorzugten Ausführungsformen derselben durch den Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen deutlich werden, in denen:The above and other features and advantages of the present invention Those skilled in the art by the detailed descrip tion of preferred embodiments the same by reference to the accompanying drawings become, in which:

1 einen Querschnitt eines herkömmlichen Druckkopfes mit einem piezoelektrischen Element veranschaulicht; 1 illustrates a cross section of a conventional printhead with a piezoelectric element;

2A einen Querschnitt durch einen Druckkopfes mit RF MEMS-Sprühkopf gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; 2A illustrates a cross-section through a printhead with RF MEMS spray head according to a first embodiment of the present invention;

2B eine Ansicht von unten des Druckkopfes in 2A veranschaulicht; 2 B a bottom view of the printhead in 2A illustrated;

3A einen Querschnitt durch einen Druckkopf mit einem RF MEMS-Sprühkopf gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und 3A illustrates a cross-section through a printhead having an RF MEMS spray head according to a second embodiment of the present invention; and

3B eine Ansicht von unten des Druckkopfs der 3A veranschaulicht. 3B a bottom view of the printhead the 3A illustrated.

Detaillierte Beschreibung der Erfindungdetailed Description of the invention

Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen genauer beschrieben, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind. Die Erfindung kann jedoch auf verschiedene Weise ausgeführt sein und sollte nicht so ausgelegt werden, dass sie auf die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen begrenzt ist. Diese Ausführungsformen werden vielmehr deshalb angegeben, damit die Offenbarung vollständig und gründlich ist und den in den Ansprüchen definierten Schutzbereich der Erfindung stützen. In den Zeichnungen sind die Dicken der Schichten und Bereiche zu Zwecken der Klarheit übertrieben. Es versteht sich von selbst, dass, wenn angegeben ist, dass eine Schicht "auf" einer anderen Schicht oder einem Substrat ist, diese direkt auf der anderen Schicht oder dem Substrat angeordnet sein kann, dass dazwischenliegende Schichten jedoch auch vorhanden sein können. Ferner versteht sich, dass, wenn angegeben ist, dass eine Schicht "unter" einer anderen Schicht liegt, diese direkt unter derselben liegen kann, dass eine oder mehrere dazwischenliegende Schichten jedoch auch vorhanden sein können. Außerdem versteht sich, dass, wenn angegeben ist, dass eine Schicht "zwischen" zwei Schichten liegt, diese die einzige Schicht zwischen den beiden Schichten sein kann oder dass eine oder mehrere dazwischenliegende Schichten ebenfalls vorhanden sein können. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Elemente.The The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings in more detail, in which preferred embodiments of the invention are shown. However, the invention can be implemented in various ways accomplished and should not be construed as following described embodiments is limited. These embodiments Rather, therefore, are given so that the disclosure may be more fully and completely thoroughly is and in the claims support defined scope of the invention. In the drawings are the thicknesses of the layers and areas are exaggerated for purposes of clarity. It goes without saying that if stated that one Layer "on" another layer or a substrate, this directly on the other layer or the Substrate may be arranged, that intermediate layers however, they may also be present. Further, it is understood that when stated that one layer is "under" another layer This can lie directly under the same, that one or however, several intervening layers may also be present can. Furthermore it is understood that when it is stated that a layer is "between" two layers, this can be the only layer between the two layers or one or more intervening layers as well can be present. Like reference numerals designate like elements.

2A veranschaulicht einen Querschnitt durch einen Druckkopf mit einem RF MEMS-Sprühkopf gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2B veranschaulicht eine Ansicht von unten des Druckkopfes der 2A. 2A FIG. 12 illustrates a cross-section through a printhead having an RF MEMS spray head according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 B FIG. 12 illustrates a bottom view of the printhead of FIG 2A ,

Wie in den 2A und 2B gezeigt, enthält ein RF MEMS-Sprühkopf eine in diesem angeordnete innere Druckkammer 27, einen an der Oberseite der inneren Druckkammer 27 angeordneten Flüssigkeitseinlass 21 und einen Hohlraumresonator 20 mit einem Kopplungsschlitz 23 zum Empfangen eines Hohlraum-Resonanzfrequenzsignals und einen Flüssigkeitsauslass 30, der an einer Unterseite der inneren Druckkammer angeordnet ist.As in the 2A and 2 B shown, ent An RF MEMS spray head holds an internal pressure chamber disposed therein 27 , one at the top of the inner pressure chamber 27 arranged liquid inlet 21 and a cavity resonator 20 with a coupling slot 23 for receiving a cavity resonance frequency signal and a liquid outlet 30 which is arranged on a lower side of the inner pressure chamber.

Der RF MEMS-Sprühkopf 20 enthält ferner ein Substrat 29 mit einer Düse 22 in einer Position, die dem Flüssigkeitsauslass 30 entspricht. Das Substrat 29 ist auf die Unterseite des Hohlraumresonators 20 angeschweißt, und eine Signalübertragungseinheit 31 ist unter das Substrat 29 geschweißt.The RF MEMS spray head 20 also contains a substrate 29 with a nozzle 22 in a position that is the fluid outlet 30 equivalent. The substrate 29 is on the bottom of the cavity resonator 20 welded, and a signal transmission unit 31 is under the substrate 29 welded.

Die Signalübertragungseinheit 31 enthält einen Signaleingangsanschluss 24 in einer Position, die dem Kopplungsschlitz 23 gegenüberliegt, wobei das Substrat 29 dazwischen angeordnet ist, einen Signalerzeuger 25, der an einem dem Signaleingangs anschluss 24 gegenüberliegenden Ende der Signalübertragungseinheit 31 angeordnet ist, zum Erzeugen eines Hohlraum-Resonanzfrequenzsignals, und einen Signalverstärker 26 zum Verstärken des erzeugten Hohlraum-Resonanzfrequenzsignals.The signal transmission unit 31 contains a signal input port 24 in a position that is the coupling slot 23 opposite, wherein the substrate 29 interposed therebetween, a signal generator 25 which connects to a signal input at one 24 opposite end of the signal transmission unit 31 is arranged for generating a cavity resonance frequency signal, and a signal amplifier 26 for amplifying the generated cavity resonance frequency signal.

Es ist wohlbekannt, dass eine Hohlraum-Resonanzfrequenz des Hohlraumresonators 20 eine Funktion eines Hohlraumvolumens ist; deshalb wird auf eine detaillierte Beschreibung desselben verzichtet.It is well known that a cavity resonance frequency of the cavity resonator 20 is a function of a void volume; therefore, a detailed description thereof is omitted.

Was den Vorgang des Ausstoßens eines inneren Materials, z. B. einer Flüssigkeit, aus der von dem Hohlraumresonator 20 umgebenen inneren Druckkammer 27 betrifft, ist dieser Vorgang wie folgt.What the process of ejecting an inner material, for. As a liquid from which of the cavity resonator 20 surrounded inner pressure chamber 27 is concerned, this process is as follows.

Der Hohlraumresonator 20 besteht aus einem Metall mit einer hermetisch abgeschlossenen Struktur. Eine darin eingegebene Hohlraum-Resonanzfrequenz bringt den Resonator 20 zum Schwingen, was dazu führt, dass sich das innere Material ausdehnt und dadurch ein Innendruck des Hohlraumresonators und der inneren Druckkammer 27 erhöht wird. Als Ergebnis wird das innere Material nach außen durch einen kleinen Auslass, z. B. einen Flüssigkeitsauslass 30, ausgestoßen.The cavity resonator 20 consists of a metal with a hermetically sealed structure. A cavity resonance frequency input thereto brings the resonator 20 to vibrate, causing the inner material to expand and thereby internal pressure of the cavity resonator and the inner pressure chamber 27 is increased. As a result, the inner material is discharged outwardly through a small outlet, e.g. B. a liquid outlet 30 , pushed out.

Wenn das Hohlraumvolumen des Resonators 20 ungefähr 2,86 × 10–14 mm3 beträgt und ein entsprechendes Hohlraum-Resonanzfrequenzsignal in den Hohlraumresonator 20 eingegeben wird, beträgt die Eingangsenergie vorzugsweise von etwa 3,9 bis 8,0 μJ. Die Ausgangsenergie, mit der das innere Material der inneren Druckkammer 27 und des Hohlraumresonators 20 nach außen ausgestoßen wird, beträgt ungefähr 5 × 10–17 J. In den 2A, 2B, 3A und 3B sind die Abmessungen des Hohlraumresonators 20 durch die Bezugszeichen a, b und h für die Breite, die Länge bzw. die Höhe angegeben.When the cavity volume of the resonator 20 is about 2.86 × 10 -14 mm 3 and a corresponding cavity resonant frequency signal into the cavity resonator 20 is input, the input energy is preferably from about 3.9 to 8.0 μJ. The output energy with which the inner material of the inner pressure chamber 27 and the cavity resonator 20 is ejected to the outside, is about 5 × 10 -17 J. In the 2A . 2 B . 3A and 3B are the dimensions of the cavity resonator 20 indicated by the reference numerals a, b and h for the width, the length and the height.

Der Hohlraumresonator 20 und die innere Druckkammer enthalten einen Flüssigkeitseinlass 21, der eine Strömungsverbindung zwischen einer Flüssigkeitskammer 28 zum Hohlraumresonator 20 und der inneren Druckkammer 27 an einer Oberseite des Hohlraumresonators 20 bildet. Der Flüssigkeitseinlass 21 verhindert, dass eine in der inneren Druckkammer 27 und dem Hohlraumresonator 20 verbleibende Flüssigkeit zurück durch den Flüssigkeitseinlass und in die Flüssigkeitskammer 28 fließt, wenn ein Innendruck der inneren Druckkammer 27 erhöht wird. Der Hohlraumresonator 20 enthält ferner den Flüssigkeitsauslass 30 an seiner Unterseite.The cavity resonator 20 and the inner pressure chamber contain a fluid inlet 21 , which provides a flow connection between a fluid chamber 28 to the cavity resonator 20 and the inner pressure chamber 27 at an upper side of the cavity resonator 20 forms. The liquid inlet 21 prevents one in the inner pressure chamber 27 and the cavity resonator 20 remaining liquid back through the liquid inlet and into the liquid chamber 28 flows when an internal pressure of the inner pressure chamber 27 is increased. The cavity resonator 20 also contains the liquid outlet 30 at its bottom.

Wenn der Hohlraumresonator 20 bei Resonanz ein Hohlraum-Resonanzfrequenzsignal liefert, wird der Innendruck der inneren Druckkammer 27 erhöht, und somit wird die Flüssigkeit in der inneren Druckkammer 27 nach außen durch den Flüssigkeitsauslass 30 ausgestoßen. Der Flüssigkeitsauslass 30 erstreckt sich durch die innere Druckkammer 27, den Hohlraumresonator 20 und das Substrat 29, das auf einer Unterseite des Hohlraumresonators 20 angeschweißt sein kann.When the cavity resonator 20 When resonant provides a cavity resonant frequency signal, the internal pressure of the internal pressure chamber becomes 27 increases, and thus the liquid in the inner pressure chamber 27 out through the liquid outlet 30 pushed out. The liquid outlet 30 extends through the inner pressure chamber 27 , the cavity resonator 20 and the substrate 29 placed on a bottom of the cavity resonator 20 can be welded.

Das Substrat 29 enthält die Düse 22 in einer Position, die dem Flüssigkeitsauslass 30 entspricht, sodass die Flüssigkeit innerhalb der inneren Druckkammer 27 in einem Tröpfchen nach außen durch die Düse 22 ausgestoßen wird. Das Substrat 29 ist unterhalb der inneren Druckkammer 27 angeordnet, wobei der Signalerzeuger 25, der Signalverstärker 26 und die Signalübertragungseinheit 31 mit dem Signaleingangsanschluss 24 auf dem Substrat 29 angeordnet sind.The substrate 29 contains the nozzle 22 in a position that is the fluid outlet 30 corresponds to, so that the liquid within the inner pressure chamber 27 in a droplet out through the nozzle 22 is ejected. The substrate 29 is below the inner pressure chamber 27 arranged, the signal generator 25 , the signal amplifier 26 and the signal transmission unit 31 with the signal input connector 24 on the substrate 29 are arranged.

Der Signalerzeuger 25 erzeugt ein Hohlraum-Resonanzfrequenzsignal, um den Hohlraumresonator 20 zum Schwingen zu bringen, in Reaktion auf ein externes Eingangskontrollsignal (nicht gezeigt) und gibt das Hohlraum-Resonanzfrequenzsignal an den Signalverstärker 26 aus. Der Signalverstärker 26 gibt das Hohlraum-Resonanzfrequenzsignal aus dem Signalerzeuger 25 in Reaktion auf das externe Eingangskontrollsignal ein und verstärkt das Eingangssignal, um das verstärkte Signal an den Signaleingangsanschluss 24 zu übertragen. Der Signaleingangsanschluss 24 ist an einer Position angeordnet, die dem Kopplungsschlitz 23 an der Unterseite des Substrats 29 gegenüberliegt.The signal generator 25 generates a cavity resonance frequency signal to the cavity resonator 20 in response to an external input control signal (not shown) and outputs the cavity resonance frequency signal to the signal amplifier 26 out. The signal amplifier 26 outputs the cavity resonance frequency signal from the signal generator 25 in response to the external input control signal and amplifies the input signal to supply the amplified signal to the signal input terminal 24 transferred to. The signal input terminal 24 is disposed at a position corresponding to the coupling slot 23 at the bottom of the substrate 29 opposite.

Im Betrieb erhöht die durch den Flüssigkeitseinlass 21 eintretende Flüssigkeit das Volumen und erhöht so einen Innendruck der inneren Druckkammer 27, sodass die eingetretene Flüssigkeit in Tröpfchen nach außen durch den Flüssigkeitsauslass 30 und die Düse 22 ausgestoßen wird.In operation, this increases through the liquid inlet 21 entering liquid volume and thus increases an internal pressure of the inner pressure chamber 27 so that the occurred liquid in droplets out through the liquid outlet 30 and the nozzle 22 is ejected.

Wenn eine Signaleingabe durch den Hohlraumresonator 20 angehalten wird, verringert sich das in der inneren Druckkammer 27 verbleibende Flüssigkeitsvolumen, und der Innendruck der inneren Druckkammer 27 verringert sich folglich, sodass die Flüssigkeit in die innere Druckkammer 27 aus der Flüssigkeitskammer 28 durch den Flüssigkeitseinlass 21 fließt.When a signal input through the cavity resonator 20 is stopped, which decreases in the inner pressure chamber 27 remaining liquid volume, and the internal pressure of the inner pressure chamber 27 Consequently, it reduces so that the liquid in the inner pressure chamber 27 from the liquid chamber 28 through the liquid inlet 21 flows.

Der Druckkopf mit dem RF MEMS-Sprühkopf gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann mehrere RF MEMS-Sprühköpfe aufweisen, die jeweils die oben beschriebene Struktur aufweisen. Wenn mehrere Sprühköpfe vorgesehen sind, kann jeder in einem vorbestimmten Abstandsintervall von einem benachbarten Sprühkopf angeordnet sein. Ebenso kann eine Flüssigkeitskammer 28, wie in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht, in einem oberen Abschnitt der Hohlraumresonatoren 20 angeordnet sein, um die innere Druckkammer 27 durch die Flüssigkeitseinlässe 21 mit Tinte zu versorgen.The printhead having the RF MEMS spray head according to one embodiment of the present invention may include a plurality of RF MEMS spray heads, each having the structure described above. If multiple spray heads are provided, each may be located at a predetermined pitch interval from an adjacent spray head. Likewise, a liquid chamber 28 As illustrated in the accompanying drawings, in an upper portion of the cavity resonators 20 be arranged to the inner pressure chamber 27 through the fluid inlets 21 to supply with ink.

Die einzige Flüssigkeitskammer 28 ist für mehrere Hohlraumresonatoren 20 vorgesehen, von denen jede einer einzigen Farbe entspricht.The only liquid chamber 28 is for several cavity resonators 20 provided, each of which corresponds to a single color.

Im Betrieb erzeugt eine Signaleingangseinheit 31, die dem Hohlraumresonator 20 entspricht, ein Hohlraum-Resonanzfrequenzsignal in Reaktion auf ein externes Eingangsregelsignal und gibt das erzeugte Signal in den Hohlraumresonator 20 ein, wodurch der Hohlraumresonator 20 zum Schwingen gebracht wird. Als Ergebnis dieser Resonanz erhöht sich der Innendruck der inneren Druckkammer 27 und da die Flüssigkeit innerhalb der inneren Druckkammer 27 nicht zurück durch die Flüssigkeitseinlässe 21 fließen kann, wird ein Flüssigkeitströpfchen von innerhalb der inneren Druckkammer 27 nach außen durch den Flüssigkeitsauslass 30 und die Düse 22 ausgestoßen.In operation, a signal input unit generates 31 that is the cavity resonator 20 corresponds to a cavity resonance frequency signal in response to an external input control signal and outputs the generated signal to the cavity resonator 20 one, causing the cavity resonator 20 is made to vibrate. As a result of this resonance, the internal pressure of the inner pressure chamber increases 27 and there the liquid inside the inner pressure chamber 27 not back through the fluid inlets 21 can flow, a liquid droplet from within the inner pressure chamber 27 out through the liquid outlet 30 and the nozzle 22 pushed out.

Vorzugsweise kann ein Verstärkungsfaktor des Signalverstärkers 26 und eine Eingabezeit des Hohlraum-Resonanzfrequenzsignals an den Hohlraumresonator 20 genau derart angepasst sein, dass die Steuerung des Innendrucks der inneren Druckkammer 27 und die genaue Regelung einer Menge von ausgestoßener Tinte erleichtert wird.Preferably, an amplification factor of the signal amplifier 26 and an input time of the cavity resonance frequency signal to the cavity resonator 20 be adapted just so that the control of the internal pressure of the inner pressure chamber 27 and the precise control of a quantity of ejected ink is facilitated.

In Bezug auf die 3A und 3B wird nun ein Druckkopf mit einem RF MEMS-Sprühkopf gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.Regarding the 3A and 3B Now, a print head with an RF MEMS spray head according to a second embodiment of the present invention will be described.

Die 3A veranschaulicht einen Querschnitt durch den Druckkopf mit dem RF MEMS-Sprühkopf gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3B veranschaulicht eine Ansicht von unten des Druckkopfes in 3A.The 3A FIG. 12 illustrates a cross-section of the printhead having the RF MEMS spray head according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3B illustrates a bottom view of the printhead in 3A ,

Wie dargestellt, weist der Druckkopf gemäß der zweiten Ausführungsform eine ähnliche Struktur wie der Druckkopf gemäß der ersten Ausführungsform auf, außer dass der Kopplungsschlitz 23 bei der zweiten Ausführungsform nicht vorhanden ist und der Signaleingabeanschluss 24 sich bis zu einer Düse 22 erstreckt.As illustrated, the printhead according to the second embodiment has a similar structure to the printhead according to the first embodiment except that the coupling slot 23 is absent in the second embodiment and the signal input terminal 24 up to a nozzle 22 extends.

Im Betrieb wird ein Hohlraum-Resonanzfrequenzsignal auf einen Signalverstärker 26 in einen Hohlraumresonator 20 durch einen Flüssigkeitsauslass 30 eingegeben. In jeder anderen Hinsicht funktioniert der Druckkopf mit dem RF MEMS-Sprühkopf mit der Struktur der zweiten Ausführungsform auf die gleiche Weise wie der Druckkopf gemäß der ersten Ausführungsform.In operation, a cavity resonant frequency signal is applied to a signal amplifier 26 in a cavity resonator 20 through a liquid outlet 30 entered. In any other respects, the printhead having the RF MEMS spray head having the structure of the second embodiment functions in the same manner as the printhead according to the first embodiment.

Genauer wird ein vom Signalerzeuger 25 erzeugtes Hohlraum-Resonanzfrequenzsignal durch den Signalverstärker 26 verstärkt und dann in den Hohlraumresonator 20 durch den Flüssigkeitsauslass 30 eingegeben, um den Hohlraumresonator 20 zum Schwingen zu bringen. Ein Innendruck der inneren Druckkammer 27 wird dann erhöht und somit ein Flüssigkeitströpfchen von innerhalb der inneren Druckkammer 27 nach außen durch einen Flüssigkeitsauslass 30 und die Düse 22 ausgestoßen, da die Flüssigkeit innerhalb der inneren Druckkammer 27 nicht durch den Flüssigkeitseinlass 21 zurückfließen kann.More precise is a signal generator 25 generated cavity resonant frequency signal through the signal amplifier 26 amplified and then into the cavity resonator 20 through the liquid outlet 30 entered to the cavity resonator 20 to vibrate. An internal pressure of the inner pressure chamber 27 is then increased, and thus a liquid droplet from within the inner pressure chamber 27 to the outside through a liquid outlet 30 and the nozzle 22 expelled as the liquid within the inner pressure chamber 27 not through the fluid inlet 21 can flow back.

Bei dem Druckkopf mit dem RF MEMS-Sprühkopf gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhöht sich eine Reaktionsgeschwindigkeit beim Ausstoßen von Tinte, und eine genau Regelung des Ausstoßens einer Flüssigkeit, z. B. Tinte, wird weniger kompliziert, sodass ein Druckkopf mit einer einfachen Struktur, die eine hohe Integration der Düsen erlaubt, bereitgestellt werden kann.at the printhead with the RF MEMS spray head according to one embodiment of the present invention a reaction rate when ejecting ink, and a precise Regulation of the ejection a liquid, z. As ink, is less complicated, so a printhead with a simple structure that allows high integration of the nozzles, can be provided.

Bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurden offenbart, und obgleich spezifische Ausdrücke verwendet wurden, sollen ausschließlich in einem generischen und beschreibenden Sinn verstanden werden und nicht zum Zweck der Einschränkung. Dementsprechend wird der Fachmann verstehen, dass verschiedene Abänderungen in der Form und in Details vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, wie er in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist.preferred embodiment of the present invention have been disclosed, and although specific expressions should be used exclusively in a generic and descriptive sense are understood and not for the purpose of Restriction. Accordingly, those skilled in the art will understand that various modifications can be made in shape and in details, without the scope of protection to leave the present invention, as shown in the accompanying claims is defined.

Claims (12)

Druckkopf mit einem mikro-elektromechanischen Funkfrequenzsystem zum Ausstoßen von Tintentropfen, wobei der Druckkopf umfasst: eine innere Druckkammer mit einem Flüssigkeitseinlass (21) und einem Flüssigkeitsauslass (30); einen Hohlraumresonator (20), der die innere Druckkammer umgibt, wobei der Hohlraumresonator dazu ausgelegt ist, ein vorbestimmtes Hohlraum-Resonanzfrequenzsignal bereit zu stellen, um einen Innendruck der inneren Druckkammer zu erhöhen; eine Signalübertragungseinheit (31) zum Erzeugen des vorbestimmten Hohlraum-Resonanzfrequenzsignals und zum Eingeben des erzeugten Hohlraum-Resonanzfrequenzsignals in die innere Druckkammer durch den Hohlraumresonator in Reaktion auf ein externes Eingaberegelsignal; und eine Flüssigkeitskammer (28) zum Versorgen der inneren Druckkammer mit einer Flüssigkeit, wobei die Flüssigkeitskammer durch den Flüssigkeitseinlass in einer Strömungsverbindung mit der inneren Druckkammer steht, wobei sich der Flüssigkeitseinlass (21) und der Flüssigkeitsauslass (30) jeweils durch die innere Druckkammer und den Hohlraumresonator erstrecken, so dass eine Flüssigkeit von innerhalb der inneren Druckkammer nach außen durch den Flüssigkeitsauslass ausgestoßen wird, wenn ein Innendruck der inneren Druckkammer durch den Hohlraumresonator erhöht wird.A printhead having a microelectromechanical radio frequency system for ejecting ink drops, the printhead comprising: an internal pressure chamber with a fluid inlet ( 21 ) and a liquid outlet ( 30 ); a cavity resonator ( 20 ) surrounding the inner pressure chamber, the resonant cavity configured to provide a predetermined cavity resonance frequency signal to increase an internal pressure of the inner pressure chamber; a signal transmission unit ( 31 ) for generating the predetermined cavity resonance frequency signal and for inputting the generated cavity resonance frequency signal into the internal pressure chamber through the cavity resonator in response to an external input control signal; and a liquid chamber ( 28 ) for supplying the inner pressure chamber with a liquid, wherein the liquid chamber through the liquid inlet in flow communication with the inner pressure chamber is, wherein the liquid inlet ( 21 ) and the liquid outlet ( 30 ) each extend through the inner pressure chamber and the cavity so that a liquid is expelled from within the inner pressure chamber to the outside through the liquid outlet when an internal pressure of the inner pressure chamber is increased by the cavity resonator. Druckkopf nach Anspruch 1, wobei der Hohlraumresonator (20) von einer hermetisch geschlossenen Metallstruktur gebildet wird.Printhead according to claim 1, wherein the cavity resonator ( 20 ) is formed by a hermetically sealed metal structure. Druckkopf nach Anspruch 1 oder 2, welcher ferner ein Substrat (29) mit einer Düse (22) umfasst, die an einer dem Flüssigkeitsauslass entsprechenden Position angeordnet ist, wobei das Substrat an eine Unterseite des Hohlraumresonators angeschweißt ist, wo die Flüssigkeitsauslässe gebildet sind.Printhead according to claim 1 or 2, further comprising a substrate ( 29 ) with a nozzle ( 22 ) disposed at a position corresponding to the liquid outlet, wherein the substrate is welded to an underside of the cavity resonator where the liquid outlets are formed. Druckkopf nach Anspruch 3, bei welchem der Hohlraumresonator einen Kopplungsschlitz (23) umfasst, der auf einer Unterseite des Hohlraumresonators gebildet ist, die im Kontakt mit dem Substrat steht, wobei der Kopplungsschlitz so ausgelegt ist, dass er das Hohlraum-Resonanzfrequenzsignal von dem Hohlraumresonator empfängt.A printhead according to claim 3, wherein the cavity resonator has a coupling slot (Fig. 23 ) formed on an underside of the cavity resonator in contact with the substrate, the coupling slot being adapted to receive the cavity resonant frequency signal from the cavity resonator. Druckkopf nach Anspruch 4, bei welchem die Signalübertragungseinheit in einer Position angeordnet ist, die dem Kopplungsschlitz entspricht, wobei das Substrat dazwischen angeordnet ist.A printhead according to claim 4, wherein the signal transmission unit is disposed in a position corresponding to the coupling slot, the substrate being interposed therebetween. Druckkopf nach Anspruch 5, bei welchem die Signalübertragungseinheit umfasst: einen Signalerzeuger (25) zum Erzeugen des Hohlraum-Resonanzfrequenzsignals; und einen Signaleingangsanschluss (23), der in einer Position angeordnet ist, die dem Kopplungsschlitz entspricht, zum Eingeben des Hohlraum-Resonanzsignals in den Hohlraumresonator durch den Kopplungsschlitz.Printhead according to claim 5, wherein the signal transmission unit comprises: a signal generator ( 25 ) for generating the cavity resonance frequency signal; and a signal input terminal ( 23 ) disposed in a position corresponding to the coupling slot for inputting the cavity resonance signal into the cavity resonator through the coupling slot. Druckkopf nach Anspruch 6, wobei die Signalübertragungseinheit ferner umfasst: einen Signalverstärker (26) zum Verstärken des Hohlraum-Resonanzfrequenzsignals des Signalerzeugers.The printhead of claim 6, wherein the signal transmission unit further comprises: a signal amplifier ( 26 ) for amplifying the cavity resonance frequency signal of the signal generator. Druckkopf nach Anspruch 3, wobei die Signalübertragungseinheit an einer Position auf dem Substrat angeordnet ist, die dem Flüssigkeitsauslass entspricht, wobei das Substrat dazwischen angeordnet ist und die Signalübertragungseinheit dazu ausgelegt ist, das Hohlraum-Resonanzsignal in den Hohlraumresonator durch den Flüssigkeitsauslass einzugeben, wobei sich die Düse bis zu einer Position erstreckt, die dem Flüssigkeitsauslass entspricht.Printhead according to claim 3, wherein the signal transmission unit is disposed at a position on the substrate, which is the liquid outlet corresponds, wherein the substrate is disposed therebetween and the Signal transmission unit is adapted to the cavity resonance signal in the cavity resonator through the liquid outlet to enter, with the nozzle extends to a position corresponding to the liquid outlet. Druckkopf nach einem der Anspruch 3 bis 8, wobei das Substrat ferner umfasst: mehrere Düsen, wobei jede Düse einer Position einer von mehreren Flüssigkeitsauslässen entspricht.A printhead according to any one of claims 3 to 8, wherein the substrate further comprises: several nozzles, each nozzle one Position corresponds to one of several liquid outlets. Druckkopf nach Anspruch 9, wobei die vom Hohlraumresonator umgebene innere Druckkammer eine von mehreren inneren Druckkammern ist, die jeweils von einem von mehreren Hohlraumresonatoren umgeben sind und wobei jede der mehreren inneren Druckkammern in einem vorbestimmten Abstands intervall von einer benachbarten der mehreren inneren Druckkammern angeordnet ist.Printhead according to claim 9, wherein the cavity resonator surrounded inner pressure chamber one of several inner pressure chambers is, each surrounded by one of several cavity resonators are and wherein each of the plurality of internal pressure chambers in a predetermined Distance interval from an adjacent of the plurality of internal pressure chambers is arranged. Druckkopf nach einem der Anspruch 1 bis 3, wobei der Hohlraumresonator ferner umfasst: einen Kopplungsschlitz, der auf einer Seite des Hohlraumresonators gebildet ist, um das Hohlraum-Resonanzfrequenzsignal in den Hohlraumresonator zu empfangen.A printhead according to any one of claims 1 to 3, wherein the cavity resonator further comprises: a coupling slot, which is formed on one side of the cavity resonator to the Cavity resonant frequency signal to receive in the cavity resonator. Druckkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Flüssigkeitseinlass dazu ausgelegt ist, eine Flüssigkeit im inneren der inneren Druckkammer daran zu hindern, zurück in die Flüssigkeitskammer zu fließen, wenn ein Innendruck der inneren Druckkammer durch den Hohlraumresonator erhöht wird.Printhead according to one of the preceding claims, in which the liquid inlet to it is designed, a liquid inside the inner pressure chamber, back into the liquid chamber to flow, when an internal pressure of the inner pressure chamber through the cavity resonator elevated becomes.
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